Поняття й основні елементи виробничого процесу

Виробничий процес –це сукупність організованих у певній послідовності виробничих ресурсів (персоналу, засобів праці, предметів праці, фінансових ресурсів) і природних процесів, у результаті взаємодії яких виготовляється продукція.

Головною складовою виробничого процесу є технологічний процес – сукупність дій зі зміни існуючого стану предметів праці. Класифікація технологічних процесів здійснюється за такими ознаками.

За призначенням:

основні – це процеси виготовлення основної продукції підприємства, яка характеризує профіль підприємства і поступає на продаж (заготівельні, обробні, випускні);

допоміжні – це процеси виготовлення продукції підприємства, яка використовується для забезпечення нормального перебігу основних процесів (ремонтне, інструментальне, енергетичне виробництво);

обслуговуючі – це процеси, що забезпечують нормальний перебіг основних і допоміжних процесів (транспортне, складське обслуговування).

За ступенем автоматизації:

ручні– здійснюються безпосередньо робітником, фізичні зусилля якого є основою технологічного процесу;

механізовані – здійснюються робітником за допомогою керування машиною;

автоматизовані – здійснюються машиною під наглядом робітника;

автоматичні – виконуються машиною за попередньо розробленою програмою, участь робітника полягає в розробці програми.

За перебігом у часі:

переривані – пов’язані з циклічністю технологічного процесу, виготовлення продукції здійснюється у штуках;

безперервні – реалізуються в випадку, коли продукція не має сталого об’єму і форми (сипкі, рідкі, газоподібні речовини) і тому не потребує циклічності.

За стадіями виготовлення:

заготівельні – перетворюють сировину і матеріали на необхідні заготівки, які за формами і розміром наближаються до готових виробів (ливарні і ковальські процеси в машинобудуванні; розкрійні процеси у швейному виробництві);

обробні – процеси, у ході виконання яких заготівки перетворюються на готові деталі (механообробні, швейні);

випускаючі (збірні) – використовуються для виготовлення або зборки готової продукції (процеси зборки, інструментальні процеси й ін.).

За особливостями використовуваного обладнання:

апаратні (агрегатні) – здійснюються у спеціальних видах обладнання (ваннах, сосудах і ін.) і не потребують праці робочих у ході їх виконання;

дискретні – виконуються на окремих верстатах за участю робітників.

За характером перебігу виділяють прості, синтетичні і аналітичні процеси, які можна представити схематично:

Прості(пошив одягу, виробництво меблів):

С і М → ГП

Синтетичні(виплавка чавуну):

С і М

С і М ГП

С і М

Аналітичні(переробка нафти):

ГП

С ГП

ГП

Літери означають:

С – сировина; М – матеріали; ГП – готова продукція.

Виробничий процес складається з окремих операцій – закінчених частин процесу виробництва, які виконуються на одному робочому місці над одним і тим же предметом праці без переналагоджування устаткування.

Організація процесу виробництва в часі визначається виробничим циклом. Виробничий цикл (Т_ц) – це час, протягом якого здійснюється виготовлення готової продукції. Він визначається таким чином:

(18.1)

де

Т_в – час виробництва, хв.;

Т_п – час перерв, хв.

Час виробництва(Т_в) визначається:

(18.2)

де

Т_п.з. – підготовчо-заключний час, хв.;

Т_m – час технологічних операцій, хв.;

Т_п.п. – час природних процесів, хв.;

Т_m.o. – час технологічного обслуговування, хв.

Підготовчо-заключний час витрачається робітником або групою робітників (бригадою) на підготовку себе і свого робочого місця до виконання виробничого завдання (отримання нарядів, матеріалів, інструментів, налагодження обладнання й ін.).

Час технологічних операцій використовується на безпосередню обробку предметів праці робітником, машиною або механізмом як за участю, так і без участі робітника.

Час природних процесів – це час, за який предмети праці змінюють свої характеристики без безпосереднього впливу людини і техніки, а тільки під дією природних факторів (ріст рослин, сушіння на повітрі).

Час технологічного обслуговування включає контроль якості обробки виробу; контроль роботи машин і обладнання і поточний ремонт; постачання сировини і матеріалів на робочі місця; приймання готової продукції.

Час перерв (Т_п) визначається за формулою

,

де

Т_р.ч. – перерви у робочий час, хв.;

Т_н.ч. – перерви у неробочий час, хв.

Перерви у робочий час включають:

перерви партіонності, які з’являються тоді, коли предмети праці обробляються певними партіями: предмети партії обробляються не одночасно, а по одному або кілька одразу, тому кожний предмет праці чекає спочатку своєї черги на обробку, а потім – завершення обробки всієї партії;

перерви міжопераційного або міжцехового чекання, що виникають унаслідок несинхронності операцій виробничого процесу: предмети праці нема де обробляти, бо робочі місця зайнято іншими операціями; перерви чекання виникають також тоді, коли деталі, що входять до одного комплекту, виготовляються в різний час.

Перерви у неробочий час включають:

перерви між змінами і на обід;

вихідні та святкові дні.

Нерегламентовані перерви пов’язані з простоями обладнання і робітників із різних, не передбачених режимом роботи причин (відсутність сировини, несправність обладнання, невиходи робітників). Ці перерви не входять до виробничого циклу.

Визначальною складовою виробничого циклу є тривалість основних операцій, які складають технологічний цикл. Якщо обробка партії предметів здійснюється на одній операції, технологічний цикл (Т_m) дорівнює:

Тm= ,

(18.3)

де

n – кількість предметів у партії, од.;

t – тривалість обробки одного предмета, хв.;

М – кількість робочих місць, на яких виконується операція, од.

Якщо предмети партії обробляються на декількох операціях, то час їх обробки залежить від того, як саме поєднується виконання операцій. Існують три способи по­єднання операцій технологічного процесу (три способи передачі предметів): послідовний, паралельний, паралельно-послідовний.

Послідовне поєднання операцій зводиться до того, що наступна опе­рація починається тільки після закінчення обробки всіх предметів партії на попередній операції. Послідовне поєднання операцій є досить простим за своєю організацією, полегшує оперативне планування та облік. Але воно потребує тривалого циклу, бо кожний предмет лежить, чекаючи обробки всієї партії. Партія предметів передається з опе­рації на операцію повністю. Технологічний цикл послідовного поєднання операцій (Т_m.посл.) за такого поєднан­ня операцій, обчислюється за формулою

Тm.посл= ,

(18.4)

де

n – кількість предметів у партії, од.;

t – тривалість обробки одного предмета, хв.;

М – кількість робочих місць, на яких виконується операція, од.;

m – кількість операцій технологічного процесу (i = 1,2...m).

Послідовне поєднання операцій застосовується в одиничному та серійному виробництві.

Графік циклу при послідовному виді руху партії деталей (4 од.) і технологічному процесі їх обробки, що складається з трьох операцій і нормах часу на операцію: t₁=1,5 хв.; t₂=2 хв.; t₃=0,5 хв. при М_і=1 представлено на рис. 18.1.

Рис. 18.1. Графік тривалості технологічної частини виробничого циклу при послідовному виді руху партії деталей у виробництві

Паралельне поєднання операцій (Т_m.пар) характеризується тим, що кожний предмет праці після закінчення попередньої операції відразу передається на наступну операцію і обробляється. Тобто предме­ти однієї партії виготовляються паралельно на всіх операціях. Малогабаритні предмети можуть передаватися не поштучно, а транспортними (передаточними) партіями. За поштучного передавання n_m=1.

Тm.пар = + (n-nm) max,

(18.5)

де

n – кількість предметів у партії, од.;

t – тривалість обробки одного предмета, хв.;

М – кількість робочих місць, на яких виконується операція, од.;

m – кількість операцій технологічного процесу (i = 1,2...m);

n_m – розмір транспортної (передаточної) партії, од.

Паралельне поєднання операцій застосовується у масовому та крупносерійному виробництві.

Графік циклу при паралельному виді руху при вказаних вище виробничих умовах представлений на рис. 18.2.

Рис. 18.2. Графік тривалості технологічної частини виробничого циклу при паралельному виді руху партії деталей в виробництві

Паралельно-послідовне поєднання операцій(змішане), відрізняється тим, що обробка предметів праці на наступній операції починається до закінчення обробки всієї партії на попередній, але за умови, щоб партія оброблялась на кожній операції безперервно.

Технологічний цикл за паралельно-послідовного поєднання операцій (Т_m.п.п) коротший за цикл послідовного поєднання операцій і визначається за формулою:

Тm.п.п= ,

(18.6)

де

n – кількість предметів у партії, од.;

t – тривалість обробки одного предмета, хв.;

М – кількість робочих місць, на яких виконується операція, од.;

m – кількість операцій технологічного процесу (i = 1,2...m).

n_m – розмір транспортної (передаточної) партії, од;

К – тривалість меншої операції, хв.

За паралельно-послідовного поєднання операцій технологічний цикл триваліший від циклу за паралельного і менший ніж цикл за послідовного поєднання операцій. Цей метод використовується, коли предмети обробляють великими партіями.

Графік циклу при паралельно-послідовному виді руху при вказаних раніше виробничих умовах і розмірі транспортної (передаточної) партії n_m=2 од. представлений на рис. 18.3.

m
	1,5	1,5	1,5	1,5
						← 4·0,5
	Тm.п.п.=4(1,5+2,0+0,5)-(3+1)=12 хв. t

Рис. 18.3. Графік тривалості технологічної частини виробничого циклу при паралельно-послідовному виді руху партії деталей у виробництві

При обчисленні виробничого циклу обробки партії предметів поряд із технологічним циклом необхідно враховувати й інші його елементи. Тривалість природних процесів береться згідно з вимогами технології, час виконання допоміжних операцій та міжопераційних перерв визначається за певними нормативами або з досвіду. У цьому випадку виробничий цикл (Т_ц) обробки партії предметів у календарних днях може бути обчислений, наприклад, для послідовного поєднання операцій за формулою:

Тц=

(18.7)

де

k_кал – коефіцієнт календарності;

k_зм – кількість змін за добу;

t_зм – тривалість зміни, год.;

Т_m.посл – час послідовного поєднання операцій, хв.;

t_пр., t – відповідно тривалість природних та допоміжних операцій, що не перекриваються, хв.;

t_m.o – тривалість середньої міжопераційної перерви (чекання), хв.

Коефіцієнт календарності – це відношення кількості календарних днів до кількості робочих днів у певному періоді (місяці, кварталі, році).

Виробничий цикл безпосередньо впливає на ефективність виробничого процесу. Його скорочення приводить до економічного ефекту, який виявляється у збільшенні виробничої потужності, зменшенні використання предметів праці, скороченні витрат, і як наслідок – збільшенні прибутковості та рентабельності виробництва.

Скорочення виробничого циклу може відбуватися за рахунок:

механізації та автоматизації технологічних процесів і допоміжних операцій;

інтенсифікації природних процесів;

ретельного опрацювання технічної документації на стадії підготовки виробництва;

паралельного виконання операцій під час виготовлення складних виробів;

використання прогресивних методів організації виробництва.